DE2944444A1 - DEVICE FOR TAKING A GAS SAMPLE FROM A GAS FLOW - Google Patents
DEVICE FOR TAKING A GAS SAMPLE FROM A GAS FLOWInfo
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Description
Vorrichtung zur Entnahme einer Gasprobe aus einem GasstromDevice for taking a gas sample from a gas flow
Die Erfindung bezieht sich auf eine Probenahmevorrichtung, mit der aus einem Gasstrom eine Probe entnommen werden kann. Sie dient vorzugsweise zum Nachweis oder zur analytischen Bestimmung des in der Atemluft einer Person enthaltenen Alkohols.The invention relates to a sampling device, with which a sample can be taken from a gas stream. It is used primarily for detection or analytical purposes Determination of the alcohol contained in a person's breath.
Bei der Entnahme einer Probe aus der Atemluft für eine Alkoholanalyse zum Zwecke der Bestimmung des Alkoholgehaltes im Blut, hat es sich als wünschenswert erwiesen, die Probe in einem genau bestimmten Stadium des Ausatmens zu nehmen. In vielen Fällen soll dies möglichst am Ende des Ausatmens erfolgen, wobei das Ausatmen so weitgehend erfolgen soll, wie es der untersuchten Person möglich ist. Es ist jedoch im allgemeinen nicht möglich, eine genaue Analyse dadurch zu erhalten, daß das Stadium oder der richtige Zeitpunkt der Probenahme auf das Volumen der ausgeatmeten Luft abgestimmt wird, da dies von der Größe der Person und von dem Zustand der Lungen abhängig ist. Wenn der geeignete Zeitpunkt der Probenahme durch eine automatische volumetrische Meßvorrichtung dann eingestellt wird, wenn ein bestimmtes Volumen der· Atemluft ausgeatmet worden ist, müßte die Meßvorrichtung auf ein sehr kleines Volumen eingestellt werden, wenn sie für kleine Personen mit einer entsprechend kleinen Lungenfunktion benutzt wird. Die Einstellung des Volumens wäre dann zu klein für eine große, gesunde Person, deren Alkoholgehalt im Blut dann unterbewertet würde.When taking a sample from the breath for an alcohol analysis for the purpose of determining the alcohol content in the blood, it has been found desirable to have the sample at a precisely defined stage of exhalation gain weight. In many cases, this should be done at the end of the exhalation if possible, with the exhalation as much as possible should be done as the examined person can. However, it is generally not possible to provide an exact To obtain analysis by having the stage or the correct time of sampling on the volume of the exhaled air as this depends on the size of the person and the condition of the lungs. When the appropriate time of sampling is then set by an automatic volumetric measuring device If a certain volume of the breathing air has been exhaled, the measuring device would have to be on very small volume can be set if they are for small people with a correspondingly small lung function is used. The setting of the volume would then be too small for a tall, healthy person whose alcohol content would then be undervalued in the blood.
Eine andere Schwierigkeit, die bei bekannten Vorrichtungen auftritt, ist die, daß die feuchte Atemluft, die in die Vorrichtung eintritt, dazu neigt, zu kondensieren und daß die Wassertropfen, die manchmal mit flüssigem Alkohol oder anderen Verunreinigungen gemischt sind, die einwand-Another difficulty encountered with known devices occurs is that the moist breathing air entering the device tends to condense and that the drops of water that sometimes come with liquid alcohol or other impurities that are perfectly
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freie Punktion der Meßvorrichtung stören. Venn eine derartige Vorrichtung durch Polizeibeamte verwendet werden soll, ist es auch erforderlich, daß sie soweit wie möglich vollautomatisch arbeitet. Venn der Zeitpunkt der Probenahme individuell durch Jeden Polizeibeamten festgelegt wird, lassen sich Fehler nicht vermeiden. Andererseits ist es auch wichtig, daß die Vorrichtung einfach und leicht zu handhaben und soweit wie möglich frei von Fehlern ist.interfere with free puncture of the measuring device. Venn such a one Device to be used by police officers should, it is also necessary that it works fully automatically as far as possible. Venn the time of Sampling is determined individually by each police officer, errors cannot be avoided. on the other hand It is also important that the device is simple and easy to use and as free from it as possible Mistakes is.
Es wurde bereits eine Vorrichtung zur Entnahme einer Atemprobe vorgeschlagen, die automatisch arbeitet und einen Druckschalter enthält, der einen vorher eingestellten Zeitverzögerungskreis betätigt. Diese Einrichtung hat jedoch auch eine Reihe der oben erwähnten Nachteile.There has already been proposed a device for taking a breath sample that works automatically and includes a push button switch that actuates a pre-set time delay circuit. This facility has however, also a number of the disadvantages mentioned above.
Die Erfindung basiert auf dem Prinzip, eine Druckveränderung in einem Hauptgasrohr zu benutzen, um die eigentliche Probenahme einzuleiten, um die Aufgabe zu lösen, die Gasprobe im richtigen Zeitpunkt zu entnehmen.The invention is based on the principle of using a pressure change in a main gas pipe in order to achieve the actual Initiate sampling in order to solve the task of taking the gas sample at the right time.
Ausgehend von einer Vorrichtung zur Entnahme einer Gasprobe, die in einem Gerät zur Bestimmung eines in einem Gas enthaltenen Bestandteils benutzt wird, das dazu dient, eine Gasprobe durch einen Eingangskanal in eine Probekammer zu ziehen, besteht die Erfindung darin, daß das verschiebbare Element infolge einer Änderung des Gasdruckes oder der Strömungsgeschwindigkeit in dem Eingangskanal selbsttätig aus einer Arbeitsstellung verschiebbar ist, um eine Gasprobe in die Kammer zu ziehen.Starting from a device for taking a gas sample, which is used in a device for determining a in a Gas contained component is used, which serves to a gas sample through an input channel in a To draw sample chamber, the invention consists in that the displaceable element as a result of a change in gas pressure or the flow velocity in the inlet channel can be shifted automatically from a working position is to draw a gas sample into the chamber.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further features of the invention emerge from the subclaims.
Venn eine Person in das Hauptgasrohr bläst, wird dieIf a person blows into the main gas pipe, they will
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Strömungsgeschwindigkeit zunächst ansteigen und dann nach einiger Zeit abfallen. Die Probenahmevorrichtung gemäß vorliegender Erfindung kann so eingestellt werden, daß das sich verschiebende Element automatisch ausgelöst wird, wenn die Strömungsgeschwindigkeit anfängt, geringer zu werden. Auf diese Weise wird die Probe zu einem späten Stadium des Ausatmens genommen, so daß Atemluft aus den Alveolen, d.h. aus den tiefen Abschnitten der Lunge, für die Untersuchung zur Verfügung steht.Flow velocity first increase and then decrease after some time. The sampling device according to The present invention can be set so that the sliding element is automatically triggered, when the flow velocity starts to decrease will. In this way, the sample is taken at a late stage of the exhalation, so that breathable air is removed from the Alveoli, i.e. from the deep sections of the lungs, for the investigation is available.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Vorrichtung in der Hauptleitung ein Venturirohr enthält, um einen Sog zu erzielen, der das sich verschiebende Element betätigt. Dabei wird der Sog verringert, wenn die Strömungsgeschwindigkeit abfällt und das sich verschiebende Element freigegeben. Auf diese Weise wird auch vermieden, daß besonders große Kengen an feuchtem Gas in das Instrument selbst eintreten.A preferred embodiment of the invention provides that the device in the main line is a Venturi tube contains in order to achieve a suction that actuates the sliding element. The suction is reduced, when the flow velocity drops and the moving element is released. That way will also avoided that particularly large amounts of moist gas enter the instrument itself.
Das sich verschiebende Element wird vorzugsweise mit einer Feder aus der Arbeitsstellung gedx"ückt und in der Arbeitsstellung mit der unter einer Vorspannung stehenden Feder, beispielsweise mittels Magneten oder einer mechanischen Sperre oder Rückhaltevorrichtung, gehalten. Dadurch kann sich das sich verschiebende Element schnell bewegen, wenn es selbsttätig freigegeben wird,The moving element is preferably pushed out of the working position with a spring and in the Working position with the spring under tension, for example by means of magnets or a mechanical one Lock or restraint, held. This allows the moving element to move quickly, if it is released automatically,
Die Probekammer oder eine damit verbundene Kammer enthält einen Gasdetektor oder Sensor, beispielsweise eine Brennstoffzelle zum Erzeugen eines elektrischen Potentials in Abhängigkeit von dem Alkoholgehalt der Probe. Wenn die Vorrichtung für ein Gerät zur Untersuchung der Atemluft benutzt wird, wird der Gasdetektor an einen elektrischen Ausgang oder ein Anzeigegerät angeschlossen. Die Vorrichtung kann so konstruiert sein, daß das sich ver-The sample chamber or a chamber connected thereto contains a gas detector or sensor, for example one Fuel cell for generating an electrical potential depending on the alcohol content of the sample. if If the device is used for a device for the examination of the breathing air, the gas detector is connected to an electrical one Output or display device connected. The device can be constructed in such a way that
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schiebende Element manuell in seine Arbeitsstellung gebracht und dann automatisch durch die Veränderung des Gasdruckes oder der Strömungsgeschwindigkeit des Gases freigegeben wird. Eine andere Ausführungeform sieht vor, daß das sich verschiebende Element in die Arbeitsstellung verschoben und aus dieser durch eine Veränderung des Gasdruckes oder der Fiießgeschwindigkeit freigegeben wird.pushing element manually brought into its working position and then automatically by changing the gas pressure or the flow rate of the gas is released. Another embodiment provides that the sliding element is in the working position shifted and released from this by changing the gas pressure or the flow rate.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Show it:
Figur 1 einen schematischen Schnitt durch ein tragbares Gerät zur Untersuchung der Atemluft,Figure 1 is a schematic section through a portable device for examining the air,
Figur 2 einen Schnitt durch den Teil eines Gerätes, der die eigentliche Probenahmevorrichtung enthält bei einer anderen Ausführungsform undFIG. 2 shows a section through the part of a device which contains the actual sampling device in another embodiment and
Figurencharacters
3 und 4- schematische Querschnitte durch zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung.3 and 4 are schematic cross-sections through two further embodiments the invention.
Das auf Figur 1 dargestellte Gerät dient in der Hauptsache zur Untersuchung der Atemluft durch Polizeibeamte als Grobtest für Personen, von denen angenommen wird, daß sie gegen die gesetzlichen Bestimmungen über den Alkoholgehalt beim Führen von Kraftfahrzeugen und dergleichen verstoßen haben. Das Gerät besteht aus einem Kasten 10 mit einem gegenüber diesem vorstehenden Probenahmerohr 11, an das ein abnehmbares Blasrohr 12 aus Kunststoff aufgesetzt werden kann, beispielsweise durch eine Schnappverbindung an dem Kopf 13. Der Kasten 10 enthält eine volumetrische Probenahmevorrichtung zum Entnehmen einer Atemprobe aus dem Rohr 12, sowie Einrichtungen zum Anzeigen der Alkoholmenge pro Volumeneinheit der Probe. Die Probenahmevorrichtung besteht aus einem Hohlraum 15 aitThe device shown in Figure 1 is mainly used for the investigation of the air by police officers as a rough test for people who are believed to be against the legal provisions on alcohol content have violated when driving motor vehicles and the like. The device consists of a box 10 with a sampling tube 11 protruding from this, to which a removable blowpipe 12 made of plastic can be placed, for example by a snap connection on the head 13. The box 10 contains a volumetric sampling device for taking a breath sample from the tube 12 and means for displaying the amount of alcohol per unit volume of the sample. The sampling device consists of a cavity 15 ait
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einem vorgegebenen Volumen, in dem sich eine dünne, flache Brennstoffzelle 16 "befindet, die auf dem Boden des Hohlraumes angebracht ist. Es kann beispielsweise eine Zelle benutzt werden, wie sie in dem britischen Patent 1 44-8 557 beschrieben ist. Die Zelle besteht aus zwei Elektroden, zwischen denen in Abhängigkeit von der vorhandenen Alkoholmenge ein Potential aufgebaut wird.a given volume in which there is a thin, Flat fuel cell 16 "is located, which is attached to the bottom of the cavity. It can, for example, a Cell as described in British Patent 1,44-8,557. The cell consists of two Electrodes between which a potential is built up depending on the amount of alcohol present.
Die Elektroden sind über Leitungen 17, 18 mit einem Verstärker 19 verbunden, der mit Batterien 20 gespeist wird und dessen Ausgang mit einer Digital- oder Analoganzeige oder einer anderen Anzeigevorrichtung 21 verbunden ist. Die Leitung 17 enthält einen Kurzschlußschalter 22, der, wenn er geschlossen ist, die beiden Elektroden miteinander verbindet, um Jedes Potential an der Brennstoffzelle zu entladen. Der elektrische Kreis enthält ferner einen Schalter 23 in der Eingangsleitung des Verstärkers 19> der mit einem mit einer Lampe versehenen Kreis 24 verbunden ist, die anzeigt, wenn der Verstärker und die Anzeigevorrichtung gespeist werden.The electrodes are connected via lines 17, 18 to an amplifier 19 which is fed by batteries 20 and whose output is connected to a digital or analog display or another display device 21. Line 17 contains a short circuit switch 22 which, when closed, connects the two electrodes together to discharge any potential on the fuel cell. The electrical circuit also includes a switch 23 in the input line of the amplifier 19 > which is connected to a circuit 24 provided with a lamp which indicates when the amplifier and the display device are energized.
Mit 30 ist ein beweglicher Kolben, der in einer Kammer der Vorrichtung zum Entnehmen der Probe angebracht ist, bezeichnet. Der Hohlraum 32 unterhalb des Kolbens steht über eine kleine Öffnung 33 mit der Kammer I5 oberhalb der Brennstoffzelle in Verbindung. Die Kammer 15 steht ihrerseits über den Kanal 3^- in der Leitung 11 mit der Verengung 35 eines Venturirohres in Verbindung, das innerhalb des Kunststoffrohres 12 angebracht ist. Der Kolben 30 wird durch Federn 37 nach oben gedrückt; die Permanentmagnete 38 und 39 wirken als Verriegelung und halten den Kolben unten, wenn er seine tiefste Stellung erreicht hat. Ein von Hand zu betätigender Knopf 40, der an dem Kolben angebracht ist, ragt aus einer Wandung des Kastens hinaus; die Stange 4-1 des Knopfes ist mit einem verbreiterten Ab-At 30 there is a movable piston that is in a chamber the device for removing the sample is attached, designated. The cavity 32 is below the piston via a small opening 33 with the chamber 15 above the fuel cell in connection. The chamber 15 is in turn via the channel 3 ^ - in the line 11 with the Constriction 35 of a Venturi tube in connection that is within of the plastic pipe 12 is attached. The piston 30 is pushed upwards by springs 37; the permanent magnets 38 and 39 act as a lock and hold the Piston down when it has reached its lowest position. A hand operated button 40 on the piston is attached, protrudes from one wall of the box; the rod 4-1 of the button has a widened
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schnitt 42 versehen, der sich nach unten zu verjüngt und mit einer verschiebbaren Sperre 43 zusammenwirkt, deren Punktion später erläutert wird.cut 42 provided, which tapers down to and cooperates with a sliding lock 43 whose Puncture will be explained later.
Bas Gerät zur Entnahme einer Probe aus der Atemluft arbeitet, soweit es bis Jetzt beschrieben wurde, nach folgendem Prinzip: mfenn eine Person in das Rohr 12 bläst, tritt an der verengten Stelle 35 des Venturirohres eine Druckverringerung auf; dieser Saugdruck wird über die öffnung 33 auf die untere Fläche des Kolbens übertragen, der dadurch nach unten gezogen wird, bis die Magnete aneinanderstoßen und den Kolben verriegeln. Der Kolben bleibt in dieser verriegelten Stellung bis die Strömungsgeschwindigkeit in dem Blasrohr unter einen vorgegebenen Wert fällt, der normalerweise mit dem letzten Stadium des Ausatmens zusammenfällt. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit absinkt, vergrößert sich der Druck an der verengten Stelle des Venturirohres und bei einem vorher eingestellten Wert ist die Druckkraft der Feder 32 größer als die Kraft, mit der sich die Magnete anziehen, so daß der Kolben schnell nach oben gedruckt wird. Dabei wird ein bestimmtes Volumen der Atemluft in die Kammer 32 über den Hohlraum 15 mit der Brennstoffzelle gezogen. Wenn der Kolben in der unteren Stellung verriegelt wird, befindet sich die Feder 37 in gespanntem Zustand, so daß diese Art der Probenahme, die vollautomatisch eingeleitet wird, sehr schnell vor sich geht. Wenn die Atemprobe in der Kammer 15 ist, reagiert die Brennstoffzelle 16 und entwickelt ein Potential, das durch die Einrichtungen 19 und 21 verstärkt und angezeigt wird.The device for taking a sample from the breath works, as far as it has been described up to now, after the following principle: if a person blows into the pipe 12, occurs at the narrowed point 35 of the Venturi tube a pressure reduction; this suction pressure is over the Transfer opening 33 to the lower surface of the piston, which is thereby drawn downwards until the magnets collide and lock the piston. The piston remains in this locked position until the flow rate is reached in the blowpipe falls below a predetermined value, which is normally with the final stage of exhalation coincides. When the flow velocity decreases, the pressure on the constricted increases Place of the Venturi tube and at a previously set value, the compressive force of the spring 32 is greater than the force with which the magnets attract each other so that the piston is pushed upwards quickly. This is a certain volume of the breathing air into the chamber 32 pulled the cavity 15 with the fuel cell. If the Piston is locked in the lower position, the spring 37 is in a tensioned state, so that this type the sampling, which is initiated fully automatically, takes place very quickly. If the breath sample is in the Chamber 15 is, the fuel cell 16 reacts and develops a potential which is amplified and indicated by the devices 19 and 21.
Nach jedem durchgeführten Test ist es wichtig, daß die Brennstoffzelle entladen wird, damit ein genauer Nullwert für die nächste Probe vorliegt. Es ist auch wichtig, daß die Batterie 20 eich nicht unbeabsichtigt entlädt.After each test it is important that the Fuel cell is discharged so that there is an exact zero value for the next sample. It is also important, that the battery 20 is not accidentally discharged.
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Zu diesem Zweck enthält das Gerät einen zweiten, von Hand zu betätigenden Knopf 50, dessen unteres Ende einen der Federkontakte des Kurz schlußschalt ers 22 "berührt. Die Stange dieses Knopfes 50 enthält eine Verdickung 51» die mit einer öffnung in der verschiebbaren Sperre 43 zusammenwirkt. Das Ende dieser Sperre 43 wirkt auf einen Federkontakt des Ein-/Ausschalters 23 ein.For this purpose, the device includes a second, the lower end of the 51 "which cooperates manually operable knob 50, one of the spring contacts short-circuit breaking ers 22 contacts" The rod of this knob 50 includes a thickener. With an opening in the slidable catch 43 The end of this lock 43 acts on a spring contact of the on / off switch 23.
Wenn der Knopf 40 heruntergedrückt wird, drückt die Oberfläche 42 die Sperre 43 zur Seite, die dann ihrerseits den Ein-/Ausschalter 23 schließt und damit die Lampe einschaltet. Dies ist auch dann der Fall, wenn der Kolben 30 infolge einer Verringerung des Druckes an der verengten Stelle 35 des Venturirohres nach unten gezogen wird. In dieser Stellung der Sperre 43 kann der Knopf 50 nach unten gedrückt werden, wodurch die Schalterkontakte 22 geschlossen werden. Wenn der Knopf 40 losgelassen wird, schiebt sich die Sperre 43 über die Verdickung 51 an der Stange des Knopfes 50, die in dieser Stellung bleibt, bis der Knopf 40 wieder heruntergedrückt wird, wodurch die Sperre 43 auf der Zeichnung nach rechts verschoben und der Knopf 50 durch die Federkontakte 22 angehoben wird, die geöffnet bleiben. Wenn der Knopf 40 losgelassen wird, öffnet sich der Ein-/Ausschalter 23. Anschließend kann dann, wie oben beschrieben, eine Probe genommen und später durch Drücken des Knopfes 40 zum Schließen der Kontakte eine Ablesung vorgenommen werden.When button 40 is depressed, surface 42 pushes lock 43 aside, which in turn the on / off switch 23 closes and thus the lamp turns on. This is also the case when the piston 30 is constricted as a result of a reduction in pressure at the Point 35 of the Venturi tube is pulled down. In this position of the lock 43, the button 50 can after are pressed down, whereby the switch contacts 22 getting closed. When the button 40 is released, the lock 43 slides over the thickening 51 on the Rod of the button 50, which remains in this position until the button 40 is depressed again, whereby the Lock 43 moved to the right in the drawing and the button 50 is lifted by the spring contacts 22, that stay open. When the button 40 is released, the on / off switch 23 opens. Then can then, as described above, a sample is taken and later by pressing button 40 to close the contacts a reading can be taken.
Bei der auf Figur 2 dargestellten Ausführungsform sind sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1, jedoch mit einem zusätzlichen Strich, versehen. In diesem Fall ist der bewegliche Kolben 30' an einer ringförmigen Federplatte 55 angebracht, die wie eine Flüssigkeitsdichtung und auch als eine Feder wirkt, die die Feder 37 bei der auf Figur 1 dargestellten Ausführungsform ersetzt. Die Federplatte ist im wesentlichen eben und ungebogen in der oberen Stellung des KolbensIn the embodiment shown in FIG. 2, corresponding parts are provided with the same reference numerals as in FIG. 1, but with an additional prime. In this case, the movable piston 30 'is attached to an annular spring plate 55 which acts as a liquid seal and also as a spring which replaces the spring 37 in the embodiment shown in FIG. The spring plate is essentially flat and unbent in the upper position of the piston
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30'. Sie wird beansprucht und verbogen oder gekrümmt, wenn der Kolben nach unten verschoben wird. Die Platte ist auch in der oberen Stellung leicht gespannt, wie sich aus der Zeichnung ergibt, so daß der Kolben 30' sich zwisehen genau vorgegebenen Stellungen bewegt. Sie Oberflächen der Teile, über die die Platte gespannt wird, sind profiliert, um sie genau zu halten und leere Stellen zu vermeiden.30 '. It is stressed and bent or bent, when the piston is moved downwards. The plate is slightly stretched in the upper position as well results from the drawing, so that the piston 30 'zwisehen precisely specified positions moved. The surfaces of the parts over which the plate is clamped, are profiled to keep them accurate and avoid empty spaces.
Bei dem auf Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein abnehmbares Blasrohr 60 mit einer inneren Einschnürung 61 anstelle einer venturirohrartigen Verengung verwendet. Das nicht vollständig dargestellte Gerät enthält zwei kleine Kanäle 62 und 63, die mit dem Blasrohr an zwei auf beiden Seiten der Einschnürung liegenden Seiten in Verbindung stehen. Das Rohr 63 führt zu einer Probekammer 64-, in der eine Brennstoffzelle 65 angeordnet ist. Die Kammer steht über eine kleine öffnung 66 mit einer weiteren Kammer 67 in Verbindung, die teilweise durch eine Federplatte 68 begrenzt wird. An der Federplatte ist mittig ein Knopf 69 so angebracht, daß er den Federkontakt eines Schalters 70 betätigen kann.In the embodiment shown in FIG a detachable blowpipe 60 with an internal constriction 61 is used instead of a venturi-like constriction. The device, not shown in full, contains two small channels 62 and 63, which are connected to the blowpipe on two are in communication on both sides of the constriction sides. The tube 63 leads to a sample chamber 64-, in which a fuel cell 65 is arranged. the Chamber is connected via a small opening 66 with a further chamber 67, which is partly through a spring plate 68 is limited. On the spring plate, a button 69 is attached in the center so that it is the spring contact of a Switch 70 can operate.
Oberhalb der Federplatte 68 steht die Kammer 71 mit dem zweiten Kanal 62 in Verbindung, der durch eine zweite Federplatte 73 abgeschlossen wird, die mit einem von Hand betätigten Knopf 7^ verbunden ist, der mit einer Druckfeder 75 versehen ist. Wenn eine Person in das Rohr 60 bläst, entsteht ein erhöhter Druck oberhalb der Einschnürung 61, der sich auf die Oberfläche der Platte 68 ausbreitet und diese nach unten drückt, wobei der Kurzschlußachalter 70 geschlossen wird. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit beim Einblasen in das Rohr 60 am Ende des Ausatmens nachläßt, fällt der Druck auf der strömungsaufwärts gelegenen Seite der Einschnürung 61, so daß sichAbove the spring plate 68, the chamber 71 communicates with the second channel 62, which is closed by a second spring plate 73 which is connected to a manually operated button 7 ^ which is provided with a compression spring 75. When a person blows into the tube 60, an increased pressure arises above the constriction 61, which spreads onto the surface of the plate 68 and presses it downwards, the short-circuit post-switch 70 being closed. If the flow rate decreases when blowing into the tube 60 at the end of the exhalation, the pressure on the upstream side of the constriction 61 falls, so that
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die Platte 68 aufgrund ihrer Nachgiebigkeit nach oben bewegt. Auf diese Weise wird über den Kanal 63 eine Probe in die mit der Brennstoffzelle versehene Kammer 64 gezogen. Dieser Vorgang läuft völlig selbsttätig ab. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Knopf 74- nach unten zu drücken und wieder loszulassen, um eine Probe in die Kammer zu ziehen, wenn beispielsweise die Atemluft einer bewußtlosen Person untersucht werden soll.the plate 68 moves upward due to its resilience. In this way, a sample is drawn into the chamber 64 provided with the fuel cell via the channel 63. This process runs completely automatically. However, there is also the option of pushing button 74- down to press and release again to draw a sample into the chamber, for example if the breath of a unconscious person to be examined.
Die auf Figur 4· dargestellte Ausführungsform dient ebenfalls in der Hauptsache zur Untersuchung der Atemluft; der Probenehmer ist so gestaltet, daß er von Hand eingestellt oder betriebsbereit gemacht werden kann und selbsttätig freigegeben oder aktiviert wird, wenn die Strömungsgeschwindigkeit in dem Blasrohr absinkt.The embodiment shown in FIG. 4 also serves mainly for examining the air we breathe; the sampler is designed so that it can be adjusted by hand or can be made ready for operation and automatically released or activated when the flow rate sinks in the blowpipe.
Auch in Figur 4 sind sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie bei der Figur 1, jedoch mit einem Strich.Corresponding parts with the provided with the same reference numerals as in FIG. 1, but with a prime.
Sin abnehmbares Blasrohr 12', das mit einer venturirohrartigen Verengung 35' versehen ist, wird an das Rohr 11'., angeschlossen, das aus dem Gehäuse 10' des Gerätes herausragt. Das fiohr 11' führt zu einer Probekammer 15'» die oberhalb einer Brennstoffzelle 16* liegt. Die Kammer ist über eine enge Durchgangsöffnung 33* mit einer Saugkarnmer 32* verbunden, die unterhalb einer nachgiebigen Platte 30' liegt. Die Elektroden der Brennstoffzelle sind über einen zweipoligen Mikroschalter 80 an einen elektrischen Kreis angeschlossen, der aus einer Batterie 20', einem Verstärker 19' und einem Anzeigegerät 21* besteht. Zusätzlich enthält der Kreis einen handbetätigten Ein-/ Ausschalter 81 und eine Anzeigelampe 82, die parallel zur Stromzufuhr zum Verstärker 19' geschaltet ist.Sin detachable blowpipe 12 ', which is connected to a venturi tube-like Constriction 35 'is provided, is connected to the pipe 11'., Which protrudes from the housing 10 'of the device. The fiohr 11 'leads to a sample chamber 15' »die is above a fuel cell 16 *. The chamber is via a narrow passage opening 33 * with a suction chamber 32 * connected, the below a yielding Plate 30 'lies. The electrodes of the fuel cell are connected via a two-pole microswitch 80 to an electrical circuit consisting of a battery 20 ', an amplifier 19 'and a display device 21 *. In addition, the circle contains a manually operated input / Off switch 81 and an indicator lamp 82 which is connected in parallel with the power supply to the amplifier 19 '.
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Bei dieser Ausführungsform enthält der Probenehmer einen von Hand betätigten Knopf 83, der mit einer Feder 84 nach oben gedrückt wird und eine schräg verlaufende Oberfläche 85 hat, mit der er an dem oberen Ende eines lose befestig· ten Betätigungskolbens 86 anliegt. Das untere Ende des Kolbens betätigt einen Ansatz 87» der fest mit dem mittleren Teil der Platte 30' verbunden ist. Die Platte und der Ansatz werden mit einer zweiten Feder 88 nach oben gedrückt. Der Kolben 86 hat einen seitlichen Vorsprung 90, der so ausgebildet ist, daß er in einen seitlichen Schlitz 91 eines feststehenden Abschnittes des Gehäuses eingreifen kann. In diesem Schlitz ist der Mikroschalter 80 befestigt, der einen vorstehenden, federnden Knopf 92 besitzt- Der Mikroschalter hat einen mittleren geineinsamen Kontakt 95 mit einem normalerweise offenen Kontakt 96 und einem normalerweise geschlossenen Kontakt 97. Der Schalter erfüllt zwei Funktionen: Zunächst werden die beiden Elektroden 98, 99 der Brennstoffzelle kurzgeschlossen, bevor eine neue Probe genommen wird und zum anderen der Kontakt für die Stromzufuhr zu dem Verstärker ,19' geschlossen.In this embodiment, the sampler includes a manually actuated button 83 which is pressed by a spring 84 upward and a slanting surface 85 has, bears with it the befestig · at the upper end of a loose th actuation piston 86th The lower end of the piston actuates a projection 87 'which is fixedly connected to the central part of the plate 30'. The plate and the extension are urged upwards by a second spring 88. The piston 86 has a lateral projection 90 which is designed so that it can engage in a lateral slot 91 of a fixed portion of the housing. The microswitch 80, which has a protruding, resilient button 92, is fastened in this slot. The microswitch has a central common contact 95 with a normally open contact 96 and a normally closed contact 97. The switch fulfills two functions: First, the two electrodes 98, 99 of the fuel cell short-circuited before a new sample is taken and, on the other hand, the contact for the power supply to the amplifier 19 'is closed.
Wenn das Gerät benutzt werden soll, um die Atemluft einer Person zu untersuchen, wird zunächst der Knopi 83 nach unten gedrückt, wodurch der Kolben 86 zusammen mit dem Ansatz 87 und der Platte 80' ebenfalls eine Bewegung nach unten ausführt. Die schräge Oberfläche 85 drückt den Vorsprung 90 in den Schlitz 91· Venn der Knopf 83 freigegeben wird, drückt die Feder 88 den Ansatz 87 nach oben und der Vorsprung 90 wird durch fieibung innerhalb des Schlitzes 91 gehalten. Die Platte 30* befindet sich dabei in der unteren betriebsbereiten Stellung, in der sie gehalten wird.If the device is to be used to examine the breath of a person, the knob 83 is first pressed down, whereby the piston 86 together with the extension 87 and the plate 80 'also executes a downward movement. The inclined surface 85 pushes the projection 90 into the slot 91. When the button 83 is released, the spring 88 pushes the projection 87 upwards and the projection 90 is held within the slot 91 by friction. The plate 30 * is in the lower, operational position in which it is held.
Die zu untersuchende Person wird dann aufgefordert, in das Rohr 12* zu blasen. Dabei erzeugt der Strom der Atem- The person to be examined is then asked to blow into the tube 12 *. The flow of breathing
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luft eine Saugung an der verengten Stelle 35' und in dem Rohr 11*. Dadurch wird die Platte 30* entgegen der Wirkung der Feder 88 ein sehr kleines Stück nach unten gezogen, das gerade ausreicht, um die Reibung zwischen den Teilen 90 und 91 aufzuheben. Der Knopf 92 des Mikroschalters drückt dann den Vorsprung 90 aus dem Schlitz 91 heraus. Die Platte 30' wird jedoch durch den Saugdruck in dem Venturirohr in der unteren Stellung gehalten. Wenn die untersuchte Person eine beträchtliche Menge Atemluft ausgeatmet hat, fällt die Strömungsgeschwindigkeit und der Saugdruck an dem Venturirohr verringert sich, d.h. der absolute Druck steigt an. Die Feder 88 zieht daher die Platte 30' nach oben, wobei gleichzeitig eine bestimmte volumetrische Probe der Atemluft in die Kammerthere is a suction at the constricted point 35 'and in the tube 11 *. As a result, the plate 30 * is pulled down a very small distance against the action of the spring 88, which is just sufficient to cancel the friction between the parts 90 and 91. The button 92 of the microswitch then pushes the projection 90 out of the slot 91. However, the plate 30 'is held in the lower position by the suction pressure in the venturi. When the examined person has exhaled a considerable amount of breathing air, the flow velocity falls and the suction pressure on the Venturi tube decreases, ie the absolute pressure increases. The spring 88 therefore pulls the plate 30 'upwards, at the same time taking a certain volumetric sample of breathable air into the chamber
Ί5 15* gelangt, in der sie mit der Brennstoffzelle in Berührung kommt. Nach dem Ablesen des Ergebnisses kann der gesamte Vorgang wiederholt werden.Ί5 15 * where it comes into contact with the fuel cell comes. After reading the result, the entire process can be repeated.
Der Mikroschalter 80 ist normalerweise nicht in Kontakt mit dem Vorsprung 90 und die Schalterkontakte 95 und 97 sind normalerweise geschlossen. Diese Kontakte sind in Reihe mit dem Ein-/Ausschalter 81 geschaltet. Eine Anzeigelampe 82 ist parallel zur Stromzufuhr zum Verstärker 19' geschaltet. Wenn die Lampe 82 aufleuchtetv ist der elektrische Kreis in der Bereitschaftsstellung. Wenn der Knopf 83 nach unten gedrückt wird, so daß der Vorsprung 90 den Mikroschalter berührt, werden die Kontakte 95 und 97 geöffnet und damit der Verstärker abgeschaltet und die Kontakte 95» 96 geschlossen. Dabei werden die Leitungen 98, 99» die zu der Brennstoffzelle führen, kurzgeschlossen. Die Brennstoffzelle wird damit entladen, um eine genaue Nulleinstellung für die nächste Untersuchung sicherzustellen. Sobald die Platte 30' eine Bewegung ausführt, bei der eine Atemluftprobe in die Vorrichtung gezogen wird, kehrt der Schalter 80 in seine Ausgangsstellung zurück.Microswitch 80 is normally not in contact with protrusion 90 and switch contacts 95 and 97 are normally closed. These contacts are connected in series with the on / off switch 81. An indicator lamp 82 is connected in parallel with the power supply to the amplifier 19 '. When the lamp 82 lights up v the electrical circuit is in the standby position. When the button 83 is pressed down so that the projection 90 contacts the microswitch, the contacts 95 and 97 are opened and thus the amplifier is switched off and the contacts 95 »96 are closed. The lines 98, 99, which lead to the fuel cell, are short-circuited. The fuel cell is thus discharged to ensure an accurate zero setting for the next examination. As soon as the plate 30 'executes a movement in which a breath sample is drawn into the device, the switch 80 returns to its starting position.
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Dabei wird der Kurzschluß der Brennstoffzelle aufgehoben und die Stromzufuhr zu dem Verstärker wieder geschlossen.The short circuit of the fuel cell is thereby canceled and the power supply to the amplifier is closed again.
Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Vorrichtung von Hand eingestellt wird. Es ist selbstverständlich auch möglich, sie automatisch über die Änderung der Strömungsgeschwindigkeit in dem Blasrohr 12' in Tätigkeit zu setzen.In this embodiment it is provided that the device is adjusted by hand. It goes without saying also possible to operate them automatically via the change in the flow rate in the blowpipe 12 ' to put.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |